初中物理内能实验题

为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了下列的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：

加热时间（min）	0	1	2	3	4	5
水	20℃	22℃	24℃	26℃	28℃	30℃
沙	20℃	22℃	25℃	30℃	36℃	42℃

（1）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质      的多少．
（2）分析上表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量      （大于/小于）沙子吸收的热量．
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，      （沙子/水）升高的温度更高．
（4）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与（3）结论不符，你认为可能的原因是：      ．

运用知识解决问题：

（1）叉鱼时要瞄准鱼的下方，因为水中的鱼反射的光在水面发生折射，折射光线　　法线，人逆着折射光线看到水中鱼的虚像在其　　（填“上方”或“下方” $)$。

（2）请画出图1中经凹透镜折射后的光线。

（3）如图2是 $200g$冰的熔化图象，它在 $\mathit{CD}$段吸收的热量是多少？（请写出计算过程）

热机发明后，一直在持续的改进和发展中。

材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧（图乙），热效率为 $5\%~8\%$之间。

材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在气缸内燃烧）的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。

材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到 $14\%$。

（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图中的　　冲程实现。

（2）德罗夏提到的内燃方式是基于　　的猜想；

（3）老师在重复演示“做功改变内能”实验（图丙）之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的　　（选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气” $)$冲程的原理相似。

为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。


实验数据记录如下表。
（1）从表中数据可知，水和食用油的质量            （选填“相同”或“不相同”），加热结束时，食用油的温度比水温度        （选填“高”或“低”）.
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量          （选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量.
（3）实验表明，             吸热的能力更强。

木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：

燃料的质量/g	100	200	300	400
燃料完全燃烧放出的热量	Q木柴/J	1.3×10^6	2.6×10^6	3.9×10^6	5.2×10^6
	Q焦炭/J	3.0×10^6	6.0×10^6	9.0×10^6	12.0×10^6
	Q木炭/J	3.4×10^6	6.8×10^6	10.2×10^6	13.6×10^6

（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是      的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越      ．
（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，      和      的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为      ，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量．

为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相 同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧．

（1）小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整．
（2）实验后小明根据实验数据利用公式Q=cm△t算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠，请说明理由      ．

如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量也相同。

(1)比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验；
(2)水的比热容为4.2×103 J/(kg•℃)，它的物理意义是________________________
(3)酒精的热值为3.0×107 J/kg，完全燃烧10 g酒精放出的热量为_             J。

小明猜想“液体的密度ρ越大，其比热容C也越大”．他查到了一些液体的密度值如表．由于不知表中各种液体之间比热容的大小关系，需要用实验方法得到．

物质	密度ρ/kg•m^﹣3	物质	密度ρ/kg•m^﹣3
水	1.0×10^3	柴油	0.8×10^3
煤油	0.8×10^3	汽油	0.71×10^3
植物油	0.9×10^3	酒精	0.8×10^3

实验器材：
铁架台（带铁圈）、石棉网、温度计、细线、火柴、烧杯、秒表、天平和砝码（以上每一种器材数量足够、规格相同）；火焰相同的酒精灯若干；密度表中所给出的各种液体足量．实验中，小明选取的三种液体分别是煤油、植物油和水．
（1）请完成以下实验要求：
a．实验原理是：        ．
b．实验中你准备测量      来间接知道液体的比热容大小．
c．实验中要控制的变量是：液体的质量和      ．
d．实验中，要调整烧杯底部与酒精灯火焰的距离，使烧杯在单位时间内吸收的热量都      ．
（2）如果测量的结果与小明的猜想相矛盾，则测出的三个物理量大小关系会有很多种，请写出其中一种：      ．
（3）如果小明选取煤油、酒精和水这三种液体做实验，会存在的问题有      （写出一点即可）．

两个同样的烧杯，内装温度、质量相同的水和某种液体，用同样的酒精灯加热，每隔1min记录一次它们的温度，测得如下数据：

时间/min	0	1	2	3	4	5
水的温度/℃	20	22	24	26	28	30
某种液体的温度/℃	20	23	26	29	32	35

回答下列问题：
（1）在加热时间相同的条件下，升温快的是      ；
（2）如果它们升高相同的温度，      吸收的热量多；
（3）由此可根据公式      ，推出C_水      C_液（填“＞”“＜”或“=”）
（4）根据以上数据可算出C_液=      ．

小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。

（1）实验中，必须取　　（填“质量”或“体积” $)$相等的甲、乙两种液体；

（2）实验中，用　　（填序号）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较　　（填序号）来判断吸热能力的强弱；

$A$．通电时间      $B$．温度计示数的变化

（3）下表是某次的实验数据，分析可知，　　（填“甲”或“乙” $)$液体的吸热能力较强；

（4）若在甲、乙两瓶中，液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与　　的关系。

	质量 $\left(g\right)$	初始温度 ${(}^{°}\text{C})$	加热时间 $\left(\mathit{min}\right)$	最终温度 ${(}^{°}\text{C})$
液体甲	150	20	3	45
液体乙	150	20	3	68

用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起，然后将它们悬挂起来，并在下方挂一重物，发现两铅柱不分开（如图甲）．对此现象，小金有疑惑：两铅柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成？于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内（如图乙），逐渐抽出钟罩内的空气．

（1）在抽气的过程中钟罩内气体的压强　　（选填“逐渐变小”“一直不变”或“逐渐变大” $)$．

（2）如果在抽气的过程中，钟罩内两铅柱分开了，则　　（选填“能”或“不

能” $)$确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在．

（3）如果在抽成真空时，钟罩内两铅柱也不分开，则　　（选填“能”或“不能” $)$确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在．

小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。
小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。

照射时间/min	0	2	4	6	8	10	12
温度/℃	海水	31．0	31．6	32．1	32．5	32．8	33．0	33．1
沙子	31．0	32．5	33．8	34．8	35．8	36	36．3

（1）小明探究的物理问题是什么？
（2）分析小明探究中收集到的数据，你可以得出什么探究结论？
（3）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似的现象

小明猜想“液体的密度ρ越大，其比热容c也越大”．他查到了一些液体的密度值如下表．
由于不知道表中各种液体之间比热容的大小关系，需要用实验方法得到．

物质	密度ρ/kg•m^﹣3	物质	密度ρ/kg•m^﹣3
水	1.0×10^3	柴油	0.8×10^3
煤油	0.8×10^3	汽油	0.71×10^3
植物油	0.9×10^3	酒精	0.8×10^3

实验器材：
铁架台（带铁圈）、石棉网、温度计、细线、火柴、烧杯、秒表、天平和砝码（以上每一种器材数量足够、规格相同）；火焰相同的酒精灯若干；密度表中所给出的各种液体足量．实验中，小明选取的三种液体分别是煤油、植物油和水．
（1）请完成以下实验要求：
a．实验原理是：     ．
b．实验中你准备测量哪个物理量来间接知道液体的比热容大小？
c．实验中要控制的变量是：液体的质量和      ．
d．实验中，怎样操作才能使烧杯在单位时间内吸收的热量都相等？
（2）如果测量的结果与小明的猜想相矛盾，则测出的三个物理量大小关系会有很多种，请写出其中一种．      ．
（3）如果小明选取煤油、酒精和水这三种液体做实验，会存在哪些问题？

如图所示．在一个饮料瓶内装有少量水，瓶口用一个带有橡胶管的塞子塞紧，然后向瓶内打气。当塞子被冲开时，可以看到的现象                         ，原因是                    ，这些现象说明了                                。

张红在做早餐时发现，同样情况下，煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆用的时间不同，这是为什么呢？请你运用所学的物理知识，针对其中的原因，提出一个猜想，并简述验证这个猜想的办法．
（1）你的猜想是：      ；
（2）验证猜想的办法是：      ；
（3）验证实验步骤是：                                                           
                                                                                
                                                                                 ．